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27) * Physiologie des Hörens

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1. Akustik, Schall

Schwingede Körper beschleunigen die Luftmoleküle so, dass Schalldruck-Zonen entstehen, die sich in Luft mit ca. 330 m/s ausbreiten. Die Ausbreitung ist an ein Trägermedium gebunden, welches auch die Geschwindigkeit der Ausbreitung bestimmt (Luft-, Knochenleitung).

Der Schalldruck wird, wie jeder Druck in N/m² = Pascal (Pa) gemessen (dabei fällt auf, daß also nicht nur Mechanosensoren auf Druckunterschiede reagieren, sondern eben auch das Gehör).

Da die Lautstärkeempfindung in grober Annäherung einer logarithmischen Abstufung folgt [siehe Weber-Quotient:DF/F = c und Fechner Beziehung:

Y = k.log (F/F0)], wird der Schalldruck meist im Verhältnis zu einem Bezugsdruck (Po = 2.10-5 Pa) angegeben.

log Ix/Io [Bel]; wegen I ~ p² und Verwendung von Dezibel folgt:

L = 20.log px/po dB = Schalldruckpegel.

Ein 10-facher px entspricht daher einer dB ­ um 20;

ein 100-facher px entspricht dann einer dB ­ um 40 und

ein 1000-facher px entspricht einer dB ­ um 60 .

Daß man den Druck auf den Bezugdruck 2.10-5 Pa bezieht wird durch SPL (sound pressure level) ausgedrückt; als Maß für den Schall wird dann der Schalldruckpegel in dB SPL angegeben. Bei dieser Einheit hat die Hörschwelle ihr Empfindlichkeitsmaximum zwischen 2 000 und 4 000 Hz (Babygeschrei). Was die Schallintensität (I) betrifft, versteht man darunter die pro Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit tretende Schallenergie; I ~ p²; die Einheit für I = W/m²; es entsprechen dabei 10-12 W/m² im ebenen Schallfeld 2.10-5 N/m².

Ton = ein Schallereignis mit einer einzigen Frequenz (Reintonaudiometrie), wobei die Tonhöhe als Frequenz und die Lautstärke als Amplitude abgebildet wird.

Klang = Schall mit mehreren Frequenzen (Grund- und Obertöne);

Geräusch – kein periodischer Verlauf; fast alle Frequenzen sind enthalten.

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